[发明专利]用于高效节能地制备次生沉积物的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助热量引入来解聚塑料材料，尤其是老旧塑料或废塑料的方法，其中，塑料材料在其被输送给具有加热装置的解聚反应器之前被熔化和脱气成塑料熔融物。此外，本发明还设计一种用于解聚塑料材料，尤其是老旧塑料或非塑料的装置，其带有脱气或熔化装置和解聚反应器，利用该脱气或熔化装置将塑料材料转化成塑料熔融物。

背景技术

原则上已经公知的是，给老旧塑料或废塑料上油，以便再次使用老旧塑料或废塑料。

针对塑料制备一方面公知有高温热解方法，其中，塑料材料在约600至1000℃的温度范围内被处理；另一方面公知有低温解聚方法，其中，裂化反应通常在约300-450℃的温度范围内执行。尤其是在低温解聚中，到塑料材料的分子的能量输送是有问题的，这是因为塑料熔融物具有很高的粘度且塑料原则上是很糟糕的热导体。因此迄今为止仅可实现具有最多约每年6000吨的转化容积的相对小的解聚反应器；反之，在较大的设施中，在热量引入时则出现明显的问题。但具有一年6000吨的数量级的转化容积的设施几乎无法经济地运行。

另一方面，例如由公开文本Shabtei J.等著的“Energy&Fuels（能量与燃料）”11（1997）：76-87或US2002/169223A1公知有催化的解聚方法，其中，解聚借助催化的裂化进行。

由现有技术，例如由WO95/32262公知有一种用于解聚老旧塑料和废塑料的装置，其中，在此为了经济地加热反应器内含物，将一个循环系统连接在反应器上且反应器内含物在进入排放管路之前穿过一个集成到反应器内的、用于以相应高的下降速度分离较粗的固体颗粒的上升段。

由US7,771，699B2进一步公知有一种用于解聚有机和无极的废料的装置，这些废料被搅拌，用溶剂渗入并且借助水或类似物形成一种悬浮液，该悬浮液然后被输送给解聚级。随后将固体从这种悬浮液中移除。

由WO2009/108761A1进一步公知有一种极为相似的方法，在该方法中，水状的悬浮液被输送给解聚反应器。

进一步由US2008/035079A公知有一种用于解聚塑料材料的方法和装置，其中，反应器具有分离装置，以便将液态的塑料与气态的塑料分离。

在所有公知的解聚方法或解聚装置中，缺陷在于，如开头已经提到的那样，到塑料的分子的热量传递尤其在较大量时很困难。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是创造用于开头所述类型的热解聚的方法和装置，用该方法或该装置改善到待热解聚的塑料的热量引入。由此如下应当尤其也是可能的，即，可以可靠地运行具有较大容积的解聚反应器以及因此在经济上可承受的条件下解聚塑料材料。

根据本发明，这在开头所述类型的热解聚方法中通过如下方式来实现，即，向塑料熔融物添加一种从原油中获得的馏出物来作为溶剂，从而输送给解聚反应器的塑料熔融物溶液的粘度相比塑料熔融物的粘度有所减小。通过将溶剂添加到经脱气和熔化的塑料内，也就是说被加热的、不是固体的塑料内，可以减小塑料熔融物的粘度以及因此改善到解聚反应器内的塑料中的热量引入。因此实现一种热解聚，在该热解聚中，除氢或类似物外不添加催化剂。塑料的解聚因此借助热裂化以及不借助催化裂化进行。设置为溶剂的原油馏出物有利地是来自蒸馏和/或来自石油加工的裂化设施的渣油。塑料熔融物在置入溶剂时优选具有至少120℃，尤其在150℃和300℃之间的温度；为了实现尽可能均匀的溶液，也将溶剂有利地预热到至少150℃，尤其是预热到基本上200℃至300℃。通过将溶液置入解聚反应器，在解聚反应器的横截面内发生温度梯度的较小的下降以及因此明显减小过度加热接近反应器壁的塑料的危险，在反应器壁的外侧上通常设置有加热装置。此外也减小塑料焦化的危险。可以进一步通过相比纯塑料熔融物的粘度的下降而明显改善塑料熔融物溶液的可泵性，由此可以减小用于解聚反应器运行的能耗。此外，在现有的解聚反应器中通常有必要设置一种中央的搅拌装置，其不利地通过在塑料熔融物中的干扰物质而被磨损。通过粘度下降可以有利地取消搅拌装置，由此降低运行和维护费用。

为了混匀置入解聚反应器内的塑料材料，有利的是，连续地将塑料熔融物从解聚反应器中泵出以及送回解聚反应器。在此优选在反应器的下部中，在反应器槽上方取出一部分反应器内含物以及为了进一步解聚而将其再次送回到反应器内。就可靠地混匀在解聚反应器内的内含物而言以及为了在反应器内产生涡流，有利的是，连续地将塑料熔融物从解聚反应器泵出以及送回到解聚反应器中。